Les ARN polymérases chez Saccharomyces cerevisiae (étude des sous-unités Rpb5, Rpb7 et Rpc25)

Abstract

Chez les eucaryotes, comme Saccharomyces cerevisiae, la transcription de l'ADN est assurée par trois enzymes: l'ARN polymérase I, l'ARN polymérase II et l'ARN polymérase III, qui synthétisent respectivement les ARN ribosomiques, les ARN messagers et les ARN de transfert. On sait aujourd'hui qu'elles ont une structure très conservée, faite de onze sous-unités dont cinq correspondent aux sous-unités de l'enzyme bactérienne, et six sont partagées avec les archées. La douzième sous-unité est typiquement eucaryote. Dans ce travail, nous traitons de deux composantes partagées avec les archées, la sous-unité commune, Rpb5 et la sous-unité Rpc25 de l'ARN polymérase III. Nous avons montré que les mutants de Rpb5 affectent les trois ARN polymérases ce qui conforte l'idée de son rôle commun dans les trois systèmes. Par ailleurs cette fonction semble conservée au cours de l'évolution, puisque des protéines chimères composées de plus de 90 % de séquence humaine sont fonctionnelles dans la levure. De plus, nous avons observé une colétalité entre des mutants de Rpb5 et les mutants nuls rpb9-delta et rpb4-delta de l'ARN Pol II. Ainsi, Rpb9 et Rpb4 pourraient coopérer avec Rpb5 pour stabiliser l'ARN polymérase II et structurer le site actif de l'enzyme. Nous avons établi que la sous-unité Rpc25 de l'ARN Pol III se lie à la sous-unité Rpc17 et forme un hétérodimère conservé au cours de l'évolution puisque Rpc17 et Rpc25 sont, respectivement, les orthologues des sous-unités RpoF et RpoE de l'ARN polymérase archébactérienne. Ce complexe se retrouve aussi dans les ARN polymérases I et II : Rpa14/Rpa43 et Rpb4/Rpb7, respectivement. De plus, nous avons établi que des mutants de Rpc25 sont affectés, in vitro, dans l'initiation de la transcription, et notamment dans la reconnaissance du site de pré-initiation. Ainsi, dans l'ARN Pol III l'hétérodimère Rpc17/Rpc25 jouerait un rôle dans l'initiation de la transcription, comme c'est le cas pour les complexes paralogues dans les ARN Pol I et ARN Pol II.In eukaryotes, like Saccharomyces cerevisiae, RNA is transcribed by three enzymes: RNA polymerases I, II and III that synthesize respectively ribosomal RNAs, messenger RNAs and transfer RNAs. It has been established that they have a conserved structure made of eleven subunits; five of them correspond to bacterial enzyme and six are conserved with archaea. The twelfth is solely eukaryote. This work deals with two components shared with archaea: the common subunit Rpb5 and a subunit of RNA Pol III, Rpc25. We showed here that mutants of Rpb5 affect the three RNA polymerases, in vivo, supporting the idea of a common role in all three transcriptional systems. Moreover, its function seems to be conserved, since hybrid proteins with up 90 % of the human sequence are functional in yeast. We observed a synthetic lethality between mutants of Rpb5 and null mutants rpb4-delta and rpb9-delta, in RNA Pol II. Thus, Rpb4 and Rpb9 may cooperate with Rpb5 to stabilise and structure the active site of RNA Pol-II. We established that the subunit Rpc25 of RNA Pol III binds to Rpc 17 and forms an heterodimer, conserved through evolution. Indeed, Rpc17 and Rpc25 are, respectively, the orthologues of RpoF and RpoE in archaea. This complex is also found in RNA PolI and RNA Pol II: Rpa14/Rpa43 and Rpb4/Rpb7, respectively. We also demonstrated that rpc25 mutants are impaired in the initiation step of RNA Pol III transcription, particularly in the recognition of the pre-initiation complex.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF